碳纤维增强塑料中DIC分析检测方案(拉力试验机)

LAAN-A-HV-E003M Application No.V18MNews 400-650-0439 材料试验 AG-X Plus 单向 CFRP 静立拉伸断裂的观察 No.V18M 摘要：本文使用岛津公司 AG-X Plus 电子万能试验机， HPV-X2高速摄像机，楔形夹具，根据拉伸测试标准要求，采用速度控制方法对碳纤维增强塑料进行拉伸试验。试验证明，岛津公司AG-X Plus 可满足试验标准的各项指标要求， HPV-X2高速摄像机具有操作方便，精度高，楔形夹具具有在测试中不打滑，断口位置好等特点。 关键词： AG-X Plus 纤纤维增强塑料拉伸 HPV-X2 碳纤维增强塑料(CFRP)是一种比强度特别高的复合材料。它被用于飞机和一些运输设备中，通过减轻重量来降低燃料成本。而作为一种复合材料材料在发生内损伤时，表现为脆性破坏行为，断裂从损伤点开始不断扩展。 因此， CFRP的开发不仅涉及材料试验，还涉及材料失效的 实验部分 1.1仪器 AG-X Plus 电子万能试验机 HPV-X2 高速摄像机楔形夹具 1.2分析条件 速度控制方式：位移速度控制 试验温度：室温 加载试验速率：5mm/min 传感器容量： 50KN 摄像机记录速度：500万桢/s 试验夹具： 50KN楔形夹具(锉面夹齿) 试样规格：6mmX0.4mm(宽×厚) 观察，以检查薄弱点的断裂位置。此外，通过最近的辅助工程软件(CAE)观察材料失效来评估计算机仿真的有效性。如上所述，碳纤维断裂事件发生得非常快，肉眼无法观察到，因此配合使用高速摄像机。 试验介绍 2.1试验介绍 实验采用AG-X Plus精密万能试验机和 HPV-X2高速摄像机。使用的设备如表1所示。在拉伸试验过程中观察材料的失效需要一个信号，以便在材料失效时及时触发高速摄像机。当单向碳纤维发生破坏时，由于裂纹沿着单向纤维的方向扩展，我们贴上了铝箔垂直于纤维的方向。附铝箔的试样如图1所示。通过试样断裂引起的铝箔触发失效事件的观察。试验视图如图2和图3所示。如图3所示，铝箔也包裹在试样周围的夹具上，以便将光聚焦在试样。 图3.试验配件 ② 单向碳纤维样品的破坏如图4所所。在图4的图(2)中，试样的左侧可见纵向裂纹。在图(3)中，这些裂纹已经向上扩展，在图(3)中的样品右侧也可以看到纵向裂纹。图像(6)是样本刚刚破断后的照片。使用 HPV-X2可以在静态拉伸试验期间观察CFRP的失效过程，这对CFRP 的未来研发是很有用的。 |结论 本文介绍了按横梁位移速度对碳纤维增强塑料进行拉伸实例。在本试验中，使用楔形夹具夹持样品，高速摄像机记录。测试结果表明，使用 AG-X Plus 电子万能试验机、楔形夹具，高速摄像机，采用位移速率控制，对试样进行拉伸试验能得到准确的数据。 ( 岛津企业管理(中国)有限公司岛津(香港)有限公司 ) *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； ( http：//www.shimadzu.com.cn ) *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。如有变动，恕不另行通知。 ( 用户服务热线电话： 800-810-0439 ) 碳纤维增强塑料（CFRP）是一种比强度特别高的复合材料。它被用于飞机和一些运输设备中，通过减轻重量来降低燃料成本。而作为一种复合材料材料在发生内损伤时，表现为脆性破坏行为，断裂从损伤点开始不断扩展。因此，CFRP 的开发不仅涉及材料试验，还涉及材料失效的观察，以检查薄弱点的断裂位置。此外，通过最近的辅助工程软件（CAE）观察材料失效来评估计算机仿真的有效性。如上所述，碳纤维断裂事件发生得非常快，肉眼无法观察到，因此配合使用高速摄像机。